2001 Mars Odyssey é uma espaçonave robótica que orbita o planeta Marte. O projeto foi desenvolvido pela NASA e contratado pela Lockheed Martin, com um custo esperado para toda a missão de US$ 297 milhões. Sua missão é usar espectrômetros e um termovisor para detectar evidências de água e gelo passados ​​ou presentes, bem como estudar a geologia do planeta e o ambiente de radiação. Espera-se que os dados obtidos pela Odyssey ajudem a responder à questão da existência de vida em Marte e criem uma avaliação de risco da radiação que os futuros astronautas em Marte podem experimentar. Ele também atua como um relé para comunicações entre o rover Curiosity, e anteriormente o Mars Exploration Rovers e o módulo Phoenix, para a Terra. A missão foi nomeada como uma homenagem a Arthur C. Clarke, evocando o nome de seu filme de 1968 e de Stanley Kubrick, 2001: A Space Odyssey. atingiu a órbita de Marte em 24 de outubro de 2001, às 02:30 UTC (23 de outubro, 19:30 PDT, 22:30 EDT). Em 28 de maio de 2002 (sol 210), a NASA informou que o instrumento GRS da Odyssey havia detectado grandes quantidades de hidrogênio, um sinal de que deve haver gelo a menos de um metro da superfície do planeta, e começou a mapear a distribuição da água abaixo da superfície rasa. O orbitador também descobriu vastos depósitos de gelo de água a granel perto da superfície das regiões equatoriais. Em 15 de dezembro de 2010, quebrou o recorde de espaçonave mais longa em Marte, com 3.340 dias de operação. Odyssey também serviu como o principal meio de comunicação para os exploradores de superfície de Marte da NASA na última década, até o rover Curiosity. Atualmente, detém o recorde da espaçonave continuamente ativa de mais longa sobrevivência em órbita em torno de um planeta que não a Terra, à frente da Pioneer Venus Orbiter (serviu 14 anos) e da Mars Express (serviu mais de 17 anos), aos 20 anos, 7 meses e 11 dias. A partir de outubro de 2019, está em uma órbita polar em torno de Marte com um semi-eixo maior de cerca de 3.800 km ou 2.400 milhas. Tem propulsor suficiente para funcionar até 2025.

A National Aeronautics and Space Administration (NASA) é uma agência independente do governo federal dos EUA responsável pelo programa espacial civil, bem como pela aeronáutica e pela pesquisa espacial. A NASA foi criada em 1958, sucedendo o National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). A nova agência deveria ter uma orientação distintamente civil, encorajando aplicações pacíficas na ciência espacial. Desde a sua criação, a maioria dos esforços de exploração espacial dos EUA foi liderada pela NASA, incluindo as missões de pouso da Apollo na Lua, a estação espacial Skylab e, mais tarde, o ônibus espacial. A NASA está apoiando a Estação Espacial Internacional e está supervisionando o desenvolvimento da espaçonave Orion, o Sistema de Lançamento Espacial, os veículos da Tripulação Comercial e a planejada estação espacial Lunar Gateway. A agência também é responsável pelo Programa de Serviços de Lançamento, que fornece supervisão das operações de lançamento e gerenciamento de contagem regressiva para lançamentos não tripulados da NASA.

A ciência da NASA está focada em entender melhor a Terra através do Sistema de Observação da Terra; o avanço da heliofísica por meio dos esforços do Programa de Pesquisa em Heliofísica da Diretoria de Missão Científica; explorando corpos em todo o Sistema Solar com naves robóticas avançadas, como a New Horizons; e pesquisando tópicos de astrofísica, como o Big Bang, por meio dos Grandes Observatórios e programas associados.